交叉多裂隙岩体单轴压缩颗粒流数值模拟研究

为研究交叉多裂隙岩体在单轴压缩试验中的破坏模式、裂纹扩展特征、强度特性等力学相应特征,利用颗粒流程序模拟了交叉多裂隙岩体在单轴压缩试验中的力学特征,分析了交叉裂隙夹角对多裂隙试样在单轴压缩过程中的强度特性、破坏模式、微裂纹发育及演化规律的影响。结果表明,交叉多裂隙试样破坏强度随裂隙夹角的增大表现出缓底“U”型的特性;交叉多裂隙试样破坏模式以拉剪破坏为主,部分试样中为剪切破坏;交叉多裂隙试样破坏过程首先是裂隙内尖端之间产生裂纹并交汇贯通,随后在裂隙外尖端产生裂纹并平行于加载方向向上下两侧传递至岩体两端,最终致使岩体发生宏观破坏。研究成果有助于理解交叉多裂隙岩体在压缩破坏中的力学机制,是对交叉多隙岩体力学性质研究的补充。

含交叉多裂隙类岩石材料单轴压缩力学性能研究

以类岩石材料模拟岩体,考虑主次多裂隙、等长多裂隙2类交叉多裂隙形式,制作含交叉多裂隙试件,对试件进行单轴压缩试验,研究含交叉多裂隙岩体在单轴压缩下的力学性能。研究表明:含2条交叉裂隙试件强度高于含单一裂隙试件,当裂隙数量超过2条(不含)时,含主次多裂隙试件峰值强度与含单一裂隙试件接近,含等长多裂隙试件的峰值强度及试件破坏所需外力功都低于含单一裂隙试件;次裂隙数量增加对含主次多裂隙试件强度影响不明显,裂隙数量增加对含等长多裂隙试件的强度降低作用非常明显;绝大部分含交叉多裂隙试件峰值强度对应的应变低于含单一裂隙试件;含主次多裂隙试件起裂应力高于含单一裂隙试件,大部分含等长多裂隙试件起裂应力低于含单一裂隙试件;含单一裂隙试件破坏面为剪切裂隙,含交叉多裂隙试件破坏面以张拉裂隙为主。